Тестопригодное цифровое устройство

(51)4 С 06 Р 11/00, 11/30 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) ТЕСТОПРИГОДНОЕ ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении удоботестируемых цифровых устройств, в особенности выполненных ввиде больших интегральных схем, иаппаратуры на их основе. Цель - увеличение глубины контроля. Устройство1 подключено входами 4 и выходами 5к диагностируемому блоку 25 и выполняет системные функции под управлением входа 14 системной синхронизации.В тестовом режиме любая группа ре 801416998 А 1 гистров может быть переведена в режимсдвига информации, поступающей с тестового входа 11 на выход 12. Состояние остальных регистров при этом неизменяется. Выбор регистров определяется содержимым регистра 9 управления, Триггер 8 позволяет передаватьинформацию с входа 11 непосредственнона выход 12 и используется при наращивании устройства. Управление работой в тестовом режиме осуществляетсяшифратором 13 управления под воздействием входов 16 и 17 режима работыи входа 15 тестовой синхронизации,Группа мультиплексоров 3 и мультиплексор 10 обеспечивают необходимуюконфигурацию цепочки сдвига информации. Устройство позволяет повыситьинформативность контроля при значительном уменьшении числа внешних связей, а также объединять несколько таких устройств с возможностью одновременного выполнения штатного режима ирежима контроля, что расширяет егофункциональные возможности. 3 ил.15 1Входы 4 и выходы 5 (д=1 ш) устройства подключены к диагностируемому блоку 25, имеющему входы-выходы 26. Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано для построенияудоботестируемых цифровых устройствф 5в особенности выполненных в видебольших интегральных схем, и аппаратуры на их основе,Цель изобретения " увеличениеглубины контроля. 10На фиг.1 представлена структурнаясхема устройства, подключенного кдиагностируемому блоку; на фиг.2 -схема шифратора; на фиг,З - примернаращивания устройства.йТестопригодное цифровое устройство 1 содержит группу из шпоследовательно-параллельных регистров 2, группу из ш мультиплексоров 3, параллельные информационные 20вход 4 и выход 5 и последовательныевход 6, и выход 7; регистра 2, (1=1,п), триггер 8, ш-разряд 1 щй сдвиговый регистр 9 управления, мультиплексор 10, последовательный вход 11задания теста устройства, используемый для выбора устройства, подборарегистров 2 группы, ввода тестовойинформации и соединенный с последовательным входом регистра 21, информационным входом мультиплексора 3,информационным входом регистра 9 управления, П-входом триггера 8 и инФормационным входом мультиплексора10, последовательный выход 12, являющийся выходом текущего состоянияконтрольных точек устройства, шифратор 13, вход 14 системной синхронизации вход 15 тестовой синхронизации, входы 16 и 17 задания режима работы, выход 18 шифратора 13 подключенк входу синхронизации триггера 8, выход 19 шифратора 13 подключен к входусинхронизации регистра 9 управления,выход триггера 8 подключен к входу20 шифратора 13, параллельный выходрегистра 9 образует ш-разрядный вход21 шифратора 13, выход 22; (1-"1,ш)шифратора 13 подключен к управляющим,входам мультиплексора 3 и регистра2;, выход 23 (д=1,щ) шифратора 13подключен к входу синхронизации регистра 2;, выход 24 шифратора 13 яв"ляется управляющим входом мультиплексора 10, 55 Шифратор 13 содержит двоичный дешифратор 27 с выходами 28-31, элементы И 32-35, элемент НЕ 36, элементИ-ИЛИ 37, элементы И 38 и 39, элементИЛИ-НЕ 40, элементы И 41, (1=1,ш),элементы И-ИЛИ 42; и 43; (1=1,т), Выход 28 шифратора 27, выход 44 элемента И-ИЛИ 37, выход 45 элементаИ 33 и выход 46 элемента И 35 образуют выход 24 шифратора 13.Устройство 1 и блок 25 могут бытьвыполнены в виде единого функционально законченного модуля, например ввиде большой интегральной схемы, регистровая часть которой соответствует устройству 1, а комбинационнаячасть - блоку 25.Каждый из регистров 2 (1=1,ш) выполнен в виде сдвигового регистра свозможностью параллельной записи исчитывания информации, Режиму сдвигасоответствует состояние высокого логического уровня на выходе 22.шифра 1тора 13, при этом на выход мультиплексора З поступает информация споследовательного выхода регистра 2.,Низкий логический уровень на выходе22; шифратора 13 обеспечивает прохождение на выкод мультиплексора 3информации с выхода мультиплексора3;(на выход мультиплексора 3; вэтом случае поступает информация свхода 11 устройства), Триггер 8 ивсе регистры устройства изменяютсвое состояние по переднему фронтусигнала на соответствующем входе синхронизации (переходу из низкого логического уровня в высокий).Устройство работает в четырех режимах, определяемых информацией на.входах 16 и 17: "Выбор устройства","Выбор регистров", "Сдвиг", "функционирование ,В режиме "Выбор устройства" навходах 16 и 17 присутствует комбинация 00, на выходе 28 дешифратора27 формируется уровень логическойединицы, подключающий выход триггера 8 к выходу 12 устройства черезмультиплексор 10, Информация с входа11 задания теста устройства записывается в триггер 8 под действием синхросигнала, поступающего с входа 15тестовой синхронизации устройства навыход 18 блока 13 через элемент И 32,Установка триггера 8 в единичное состояние означает выбор устройства дляпроведения диагностических процедур.3 14169В режиме "Выбор регистров" на входы 16 и 17 устройства подается комбинация 01, формирующая на выходе 29шифратора 27 уровень логической единицы, а на выходах 28-31 - логическо-,5го нуля. При единичном состоянии триггера 8 в блоке 13 на выходе 45 элемента И 33 формируется уровень логической единицы, а на выходе 44 элемента И-ИЛИ 37 и на выходе 46 элемента И 35 - логического нуля, чтообеспечивает подключение последовательного выхода регистра 9 управления к выходу 12 устройства. Информация с входа 11 устройства последовательно записывается в регистр 9 управления под действием синхросигнала,поступающего с входа 15 тестовой синхронизации на выход 19 шифратора 13 2 Фчерез элемент И 38, При нулевом состоянии триггера 8 на выходе 44 элемента И-ИЛИ 37 формируется уровеньлогической единицы, а на выходе 45элемента И 33 и на выходе 46 элемента И 35 - логического нуля, что обе-,спечивает подключение входа 11 устройства к выходу 12,В режиме "Сдвиг" на входы 16 и 17устройства подается комбинация 10,формирующая на выходе 30 дешифратора27 уровень логической единицы, а на. выходах 28 - 31 - логического нуля.При единичном состоянии триггера 8на выходе 46 элемента .И 35 формируется уровень логической единицы, а навыходе 44 элемента И-ИЛИ 37 и выходе45 элемента И 33 - логического нуля,что обеспечивает подключение выходамультиплексора Зш к выходу 12 устрой Фства, Наличие единичного состоянияразряда 21; (1.=1,ш) регистра 9 управления приводит к появлению высокого логического уровня на выходах соответствующих элементов И 41; и45И-ИЛИ 42 что обеспечивает переводв сдвиговый режим регистра 2 подключение его последовательного выхода 7; к выходу мультиплексора 3; ипрохо ден е синхросигнала с входа 15 50тестовой синхронизации на выход 23;шифратора 13 через элемент И-ИЛИ 43;.Нулевое. состояние разряда 21 регист1ра 9 управления приводит к отключению входа 15 тестовой синхронизацииот входа 23; шифратора 13, при этомка выход мультиплексора 3 поступаетинформация с выхода мультиплексора3;,. Таким образом, в сдвиговую це 984почку, включенную между входом 11 и выходом 12 устройства, объединяются только те регистры, которым соответствует единичное состояние соответствующего разряда регистра 9 управления. Информация в них гводится под действием синхросигнал на входе 15 тестовой синхронизации, состояние остальных регистров при этом не изменяется, При нулевом состоянии триггера 8 на выходе 44 элемента И-ИЛИ 3 формируется уровень логической единицы, а на выходе 45 элемента И 33 и выходе 46 элемента И 35 - логического нуля, что обеспечивает подключение входа 11 устройства к выходу 12.В режиме "Функционирование" на входы 6 и 17 устройства подается комбинация 11, формирующая на выходе 31 дешифратора 27 уровень логической единицы, а на выходах 28-30 - логического нуля. На всех выходах 22 элементов И 41 присутствуют уровни логического нуля, что обеспечивает отсутствие сдвигового режима регистров 2. При единичном состоянии триггера 8 на выходе элемента И 34 формируется уровень логической единицы. Наличие единичного состояния разряда 21; (д=1,ш) регистра 9 управления приводит к появлению высокого логического уровня на выходе элемента И-ИПИ ,42;, что обеспечивает прохождение 1синхросигнала с входа 15 тестовой синхронизации на выход 23 шифратора 13. Таким образом, параллельная за,пись информации с входов 4 осуществляется только в те регистры, которым соответствует единичное состоя" ние соответствующего разряда регистра 9 управления.Чередование режимов "Сдвиг" и "функционирование" обеспечивает ввод тестовой информации в выбранную группу регистров, выполнение операции блоком 25 и вывод результата, При этом состояние остальных регистров остается неизменным.При нулевом состоянии триггера 8 в режимах "Сдвиг" и "Функционирование" и при любом состоянии триггера 8 в режимах "Выбор устройства" и "Выбор регистров" на все выходы шифратора 13 может поступать синхросигнал с входа 14 системной синхронизации, все выходы 22 находятся в нулевом состоянии. Это обеспечивает выполне5 141 б 9цие системных (" рабочих" ) функций блоком 25 в совокупности с регистрами 2,При единичном значении триггера 8 врежимах "Сдвиг" и "Функционирование"5прохождение синхросигнала с входа 14системной синхронизации на выходы 23шифратора 13 блокируется,Рассмотрим возможности наращивания устройства, На фиг.3 представленпример объединения модулей, выполненных в соответствии с фиг,1, в группу(например, объединение больших интегральных схем на плате), Вход 11 ивыход 12 являются соответственно пос бледовательными входом и выходом, входы 14 и 15 - соответственно входамисистемной и тестовой синхронизации,входы 16 и 17 - входами режима работы. При этом количество входов не за П,висит от количества модулей в группе.Из информационных связей внутри груп-.пы условно показана только одна -связь между выходным регистром 2 шмодуля 1 и входным регистром 2 модуля 1Каждый из модулей может быть продиагностирован независимо от остальных посредством установки в режиме"Выбор устройства" триггера в одном 30из модулей в единичное состояние, востальных - в нулевое. После этоготестовая информация в невыбранныхмодулях будет поступать с последовательного входа 11 непосредственно иа. .3последовательный выход 12, обеспечивая подкюпочение последовательных вхо:да 11 и выхода 12 группы к выбранному модулю, Такая возможность обеспечивает простоту построения тестовойпоследовательности для группы моду-.лей на основе тестовьгх последовательностей, сформированных для диагности рования каждого из модулей,с ВДля диагностирования связей между модулями достаточно в сдвиговую цепоч-. ку группы включить только входные и выходные регистры. Например, при диагностировании связи 11 в режиме "Выбор устройства" триггер 8 в каждом из модулей 1 и 1 устанавливается в единичное состояние, а в модулях и 1 - в нулевое. Затем в режиме "Выбор регистров" в регистрах 9 управления модулей 1 и 1 в единичное состояние устанавливаются разряды, соответствующие регистрам 2 П, и 2 1. После этого диагностирование осуществляется чередованием режимов Сдвиг и иФункционирование",Наличие триггера 8 позволяет осуществлять диагностирование одного или нескольких модулей одновременно с выполнением остальными модулями системных функций под действием входа 17 системной синхронизации. Формула изобретения Тестопригодное цифровое устройство, содержащее группу из ш последовательно-параллельных регистров (где ш - число групп контрольных точек контролируемого блока), параллельные информационные входы и выходы которых являются информационными входами и выходами устройства для подключения к выходам и вхоцам контролируемого цифрового блока соответственно, первый информационный вход первого регистра группы соединен с входом задания теста устройства, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью увеличения глубины контроля, в него введены группа мультиплексоров, ш-разрядный сдвиговый регистр управления, триггер, шифратор, мультиплексор, причем последовательный выход .-го (1=1 .,гп), последовательно-параллельного регистра группы соединен с псрвым информационным входом соответствующего мультиплексора группы, второй информационный вход первого мультиплексора группы соединен с входом задания теста устройства и с первым информационным входом мультиплексора, с последовательным информационным входом ш-разрядного сдвигового регист ра управления и П-входом триггера соответственно, выход которого соединен с вторым информационным входом мультиплексора и первым стробирующим входом шифратора, первый и второй информационные входы которого являются первым и вторым входами задания режима работы устройства соответственно, первый и второй синхровходыустройства соединены с третьим и чет" вертым информационными входами шифра тора соответственно, первый выход которого соединен с синхровходом триггера, второй выход шифратора соединен с синхровходом ш-разрядного сдвигового регистра управления, группа разрядных выходов которого соединена с группой информационных входов шифра 7141 тора, первая группа выходов которого соединена с группой управляющих входов мультиплексоров группы и с входами задания режима последовательно- параллельных регистров группы, выход д-го мультиплексора группы соединен с вторым информационным входом (х+1)-го мультиплексора группы и последовательным информационным входом (д+1)-го последовательно-параллельного регистра группы, последовательный выход ш-го последовательно-параллельного регистра группы соединен с первым информационным входом ш-го мультиплексора группы, выход6998 8которого соединен с третьим информационным входом мультиплексора, четвертый информационный вход которого соединен с последовательным выходом 5ш-разрядного сдвигового регистра управления, выходы второй группы шифратора соединены с синхровходами последовательно-параллельных регистров группы, третья группа выходов шифратора соединена с группой управляющих входов мультиплексора, выход которого является выходом текущего состояния.групп контрольных точек устрой ства,.Сердюкова Корректор Л,Па Состав Техред По те крь к роизводственно-полиграфическое предпр Ужгоро Проектцая,е Редактор А.ОгарЗаказ 4066/47 ВНИИП по 035, Тираж 70 Государ делам из ственного ком обретений и о Ж, Раущская сное СССР ийд. 4